Podstawy technologii TCP-IP

Początki technologii TCP-IP

Pierwsze prace nad technologią TCP/IP rozpoczęła organizacja ARPA (Advanced Research Project Agency), która określiła podstawowe zasady funkcjonowania sieci złożonej działającej w oparciu o TCP/IP. Zasady te dotyczą zbioru standardów definiujących szczegóły związane z komunikacją między komputerami, łączeniem sieci i wyboru trasy w takich sieciach. Głównymi protokołami wykorzystywanymi w technologii TCP/IP są protokoły TCP (Transmission Control Protocol), oraz IP (Internet Protocol). TCP/IP nie jest pojedynczym produktem, lecz rodziną protokołów i programów realizujących szereg usług sieciowych. TCP/IP jest podstawą funkcjonowania ogólnoświatowej sieci internet w jej obecnej strukturze.

Protokół TCP/IP ma strukturę warstwową, można więc zasadę działania tego protokołu rozpatrywać w oparciu o założenia modelu referencyjnego OSI. Występują jednak drobne różnice, które zostaną omówione w dalszej części pracy. Protokoły TCP, oraz IP precyzują zasady na jakich odbywa się komunikacja między komputerami, określają rodzaj i format komunikatów, sposób ich przesyłania i odpowiadania na nie, ale również definiują procedury w sytuacjach awaryjnych. Protokoły te zapewniają realizację szeregu popularnych usług, do których należą w szczególności:

• poczta elektroniczna
• przesyłanie plików
• praca zdalna

Porównanie modelu OSI z TCP-IP

Schematyczne porównanie założeń funkcjonalnych modelu OSI w porównaniu do działania protokołu TCP/IP przedstawia poniższy rysunek.

Zgodnie z powyższym schematem protokół TCP/IP wykorzystuje do poprawnego działania następujące warstwy:

• warstwa programów użytkowych – jest to najwyższy poziom obsługi protokołu, gdzie użytkownicy wykonują programy użytkowe, korzystające z usług TCP/IP. Programy użytkowe dzięki komunikacji z warstwą transportową otrzymują, lub wysyłają dane
• warstwa transportu – głównym zadaniem tej warstwy jest zagwarantowanie wzajemnej komunikacji między dwoma różnymi programami użytkownika. Na tym poziomie możliwe jest regulowanie przepływu informacji, oraz weryfikacja poprawności transmisji. Weryfikacja ta odbywa się dzięki wysyłaniu przez odbiorcę informacji o poprawnym odebraniu pakietu. W przypadku nie odebrania takiej informacji, lub odebrania informacji o błędnym odebraniu pakietu, zostaje on wysłany ponownie
• warstwa intersieci – jest odpowiedzialna za komunikację między poszczególnymi odbiorcami i nadawcami danych w sieci. Po otrzymaniu pakietów od warstwy transportowej, zawierających informację o odbiorcy przesyłanych danych, przetwarza wysyłane informacje tak, by transmisja się powiodła, weryfikuje, czy transmisja będzie bezpośrednia, czy odbędzie się przy wykorzystaniu routera i wysyła dane. Warstwa ta odpowiada również za odbieranie danych, kiedy weryfikuje ich poprawność i miejsce przeznaczenia
• warstwa interfejsu sieciowego – odbiera dane i przesyła je przez daną sieć

Opis zawartości pracy

Praca zawiera szczegółowe omówienie podstaw technologii TCP-IP.

Omówiono podstawowe zastosowania protokołu, porównano jego funkcjonowanie z założeniami modelu referencyjnego OSI, opisano warstwy wykorzystywane przez protokół, wymieniono klasy adresów IP, opisano protokół ARP, opisano format datagramu IP, opisano kapsułkowanie w sieciach IP, kapsułkowanie komunikatu ICMP, przybliżono teoretyczne założenia TCP-IP, opisano format segmentu TCP.